Lennuki pidurite ketas

Lisaks on õhusõiduki pidurisüsteemid kavandatud arvestama paljude ettenägematute asjaoludega, mis võivad töö ajal tekkida, seades lennukile veelgi kõrgemaid nõudmisi.piduridratastel annavad suurema osa aeglustusefektist, muutes lennuki tohutu kineetilise energia lennuki piduriketta siseenergiaks. Kui õhusõiduk satub kiirruleerimisel hädaolukorda ja peab õhkutõusmise katkestama, paneb hädapidurdus pidurikettad veelgi karmima katsetuse alla, mistõttu need kuumenevad kiiresti kuumaks.

Lennuki pidurisüsteemid (välja arvatud Boeing 787) kasutavad üldiselt hüdraulilist pidurdustehnoloogiat. Mootor töötab hüdropumbal, mis muundab madala rõhu kõrgeks rõhuks ja edastab selle rõhu hüdrovoolikute kaudu piduriajamile. Piduri ajamid suruvad ja suruvad vastu lennuki piduriketast ning ketaste vaheline hõõrdumine annab pöördemomendi, mis takistab rataste veeremist, vähendades nii lennuki õhkutõusmiskiirust.

See kõlab lihtsalt, kuid tegelikult on see üsna keeruline. Kuna lennukid maanduvad suurel kiirusel, sisaldavad need tohutul hulgal energiat. Vastavalt energia jäävuse seadusele peab lennuk toetuma tõukejõu tagurdajatele ja pidurisüsteemidele, et neelata see tohutu energia (ka aerodünaamiline takistus aitab ka), et lennuk peatuks. Hõõrdeprotsessi käigus muudab lennuki piduriketas suurema osa lennuki kineetilisest energiast soojusenergiaks; seega töötemperatuurpidurikettadon vähemalt mitusada kraadi Celsiuse järgi.

Lisaks on õhusõiduki pidurisüsteemid kavandatud arvestama paljude ettenägematute asjaoludega, mis võivad töö ajal tekkida, seades lennukile veelgi kõrgemaid nõudmisi.pidurikettadSee kõlab lihtsalt, kuid tegelikult on see üsna keeruline. Kuna lennukid maanduvad suurel kiirusel, sisaldavad need tohutul hulgal energiat. Vastavalt energia jäävuse seadusele peab lennuk toetuma tõukejõu tagurdajatele ja pidurisüsteemidele, et neelata see tohutu energia (ka aerodünaamiline takistus aitab ka), et lennuk peatuks. Hõõrdeprotsessi käigus muudab lennuki piduriketas suurema osa lennuki kineetilisest energiast soojusenergiaks; seega töötemperatuur

Lennuki piduriketta valmistamisel kasutatavad materjalid peavad taluma nii hõõrdumist kui ka kõrgeid temperatuure. Milline materjal vastab nendele nõuetele? Vastus on süsinik-süsinikkomposiitmaterjalid. Varasemates lennukites kasutati pulbermetallurgiast valmistatud terasest pidurikettaid, mis kannatasid selliste puuduste tõttu nagu suur kaal, halb jõudlus kõrgel temperatuuril ja lühike eluiga. Võrdluseks, süsinik/süsinik komposiitpidurikettad pakuvad suurepärast jõudlust ja on 40% kergemad kui terasest pidurikettad (suurte mitme rattaga lennukite puhul tähendab see kaalulangust sadade kilogrammide või isegi tonnide kaupa), saavutades seega laialdase kasutuse.

Süsinik/süsinik komposiitmaterjalidon komposiitmaterjalid, mis koosnevad süsinikkiust skeletina ja süsinikust maatriksina. Süsinikkiud võivad olla pideva kolmemõõtmelise karkassi või juhuslikult jaotatud lühikeste tükeldatud kiudude kujul; süsinikmaatriks saadakse vaigu või pigi karboniseerimisel või süsivesinikgaaside (nagu maagaas või propaan) pürolüüsi ja sadestamisel.

Pärast aastakümneid kestnud uurimistööd on kaasaegsete protsessidega toodetud süsinik/süsinik komposiitmaterjalid omandanud sellised omadused nagu kõrge eritugevus, kõrge erimoodul, kõrge temperatuuritaluvus ning suurepärased hõõrde- ja kulumisomadused, mis vastavad hästi kosmosesõidukite materjalide laiaulatuslikele jõudlusnõuetele kõrge temperatuuri ja suure kiiruse tingimustes.